专利名称：全息记录和再现设备和全息记录和再现方法
技术领域：
本发明背景本发明领域本发明涉及全息记录和再现设备和全息记录和再现方法。
相关技术说明全息存储系统是公知的数字信息记录系统，该系统应用全息摄影原理利用光折射材料形成的记录介质，即所谓全息存储器。在该信息记录系统中，记录信息信号被记录为在光折射晶体例如铌酸锂单晶的记录介质上折射率变化。
有一种利用傅立叶变换的常规全息记录和再现方法。
图1表示了4F基全息记录和再现设备。激光光源11辐射出的激光束12在波束分光镜13中被分成信号光束12a和基准光束12b。信号光束12a由光束扩展器14扩展其直径成为校准光，然后照射到空间光调制器(以后缩写为SLM)15上，该调制器包括一个点阵面板例如透射式TFT液晶显示器(LCD)面板，在该面板上提供所要记录的图象数据，该图象由编码器转换为电信号。这样，该面板在其平面上形成对应图象数据的明暗点图形。信号光束12a由包含数据信号成分的点阵面板15光学转换。包括点图形信号成分的信号光束12a通过傅立叶变换透镜16，该透镜位于距离SLM15一个焦距f处。傅立叶变换透镜16执行傅立叶变换和然后包含点图形信号成分的信号光束12a被会聚到记录介质10上。另一方面，在分光镜13中分离的基准光束12b被固定反射镜17和旋转反射镜17a引导到记录介质10，并且在记录介质10内与信号光束12a的光程交叉形成光干涉图形。光折射晶体制造的记录介质将光干涉图形的光强度所代表的空间亮度调制记录为对应数据的折射率变化。
在上述方法中，来自由相干校准光发出图象数据的衍射光通过傅立叶变换透镜16聚焦并且变成在聚焦平面或傅立叶平面上的分布。作为傅立叶变换结果的该分布与相干基准光干涉在安置在焦点附近的记录介质上记录干涉条纹。结束第一页的记录，旋转反射镜12a被旋转预定量并且平行位移预定量以便在记录介质10上的记录干涉光束12b的入射角被改变以由相同过程记录第二页。以此方式，对后续记录如上执行角度复用记录。
另一方面，在再现信息时，执行反向傅立叶变换再现点图形图象。如图1所示，例如由SLM15切断信号光束12a的光程，只将记录基准光束12a照射在记录介质10上。为使再现时的记录基准光束12b以与记录该页时相同的角度入射该记录基准光束12b，旋转反射镜17a通过反射镜旋转和平行位移改变和控制位置及角度。所记录干涉图形的再现光出现在记录介质12由信号光束12a照射的一面相反的一面上。如果该再现光被引导和由反向傅立叶变换透镜16a进行反向傅立叶变换，就可以再现点图形信号。另外，如果反向傅立叶变换透镜16a在图象设备或使用CCD(电荷耦合设备)的光电检测器或安装在焦点的CMOS传感器上将该点图形信号成像，并且重新转换为电数字数据信号和然后发送给解码器，再现原来数据。
以此方式，全息存储系统通过在一定容量的记录介质上复用大量二维数据记录实现了大容量信息记录。
该全息存储系统利用光折射现象作为记录原理。在该全息存储器内没有数据记录和退化的极限。该事实意味着照射在再现介质的基准光逐渐消除了所记录全息图象，这称为再现退化。在随后执行记录在介质某些有限容量内的复用信息记录中，第一记录部分遭受后面记录部分的退化，因为光折射没有极限。因此，执行过量记录以平衡这种退化，以便补偿消除的全息图象部分。为此，需要称为刷新操作的记录恢复用于所谓时序安排。该刷新操作在介质整体的一块中执行。因此，用户不可能只对大量复用记录数据中所喜欢的一部分进行部分重写而不影响介质中的其他部分。
因此，常规全息存储器系统具有任何非移失存储器并且很难提供重写存储器。另外，很难对存储在记录材料有限容量范围的大量数据的极小部分进行部分重写，因为这种极小部分的重写不利地影响了存储其它数据的其他部分。
本发明目的和概述因此，考虑上述条件发明了本发明，本发明的目的是提供一种全息记录和再现设备和一种所使用的方法，其中允许用户对全息存储器内的记录内容重写。
按照本发明，提供一种全息记录和再现设备，用于在记录介质上记录数据和从记录介质再现数据，该记录介质由光折射材料制造，所述设备包括一个支撑部分，用于可拆卸地支撑记录介质；一个记录基准光束提供部分，用于提供一个相干记录基准光束，该光束具有第一波长和沿记录光轴传播到所述记录介质的主表面；一个信号光束提供部分，包括一个聚焦透镜用于汇聚光程中具有第一波长的相关信号光束到记录介质中以便所述信号光束与记录基准光束交叉，在所述记录介质内利用所述基准和信号光束产生折射率的光干涉图形，该波长按照图象数据进行调制；一个再现基准光束提供部分，用于提供相干再现基准光束到记录介质中，该相关再现基准光束具有第一波长并且沿记录基准光束的所述记录光轴相反的方向传播以根据光干涉图形的折射率光栅产生相位共轭波；一个光电检测部分，包括一个接收透镜用于接收所述相位共轭波和一个光电检测器用于检测具有所述相位共轭波的点图形图象以再现图象数据；和一个图象格式平面发生部分，用于产生所述接收透镜和所述聚焦透镜的相互符合的图象格式平面，以产生公共图象格式平面。
按照本发明全息记录和再现设备的一个方面，所述图象格式平面发生部分包括针对所述公共图象格式平面分别在所述信号光束提供部分和所述光电检测部分光程中对称安置的半透明反射镜。
按照本发明的全息记录和再现设备的另一个方面，所述接收透镜和所述聚焦透镜是针对所述公共图象格式平面分别对称安置在所述信号光束提供部分和所述光电检测部分光程中的傅立叶变换透镜。
按照本发明全息记录和再现设备的其它方面，所述记录介质具有平行的平板形状。
按照本发明的另外方面，全息记录和再现设备进一步包括一个选通光束提供部分，用于照射具有第二波长的选通光束到记录介质内所述信号光束和所述记录基准光束交叉区域，以有限方式增强所述记录介质的记录敏感度。
按照本发明的又一个方面，全息记录和再现设备进一步包括一个预照射波束提供部分，用于照射具有第三波长的预照射波束使所述记录介质变色。
按照本发明，也提供一种全息记录和再现方法，用于在记录介质上记录数据和从记录介质再现数据，该记录介质由光折射材料制造，所述方法包括步骤使具有第一波长和沿记录光轴传播的相干记录基准光束入射到记录介质的主表面上。
由聚焦透镜将具有按照图象数据被调制的第一波长的相干信号光束汇聚在光程上进入记录介质，以便所述信号光束与记录基准光束交叉在所述记录介质内产生所述基准和信号光束的折射率光干涉图形；使具有第一波长的相干再现基准光束入射到记录介质上，使得再现基准光束在沿记录基准光束所述记录光轴相反的方向传播以根据光干涉图形的折射率光栅产生相位共轭波；提供一个接收透镜用于接收所述相位共轭波和一个光电检测器用于检测具有所述相位共轭波的点图形图象以再现该图象数据；和使所述接收透镜和所述聚焦透镜的图象格式平面相互符合以产生一个公共图象格式平面。
按照本发明的另一个方面，所述全息记录和再现方法进一步包括步骤通过照射再现基准光束到以前记录在记录介质上的折射率光栅的再现通道上，使得所述接收透镜在所述接收透镜和所述聚焦透镜的公共图象格式平面上重新构成图象数据的真实图象；和在照射记录基准光束和产生相位共轭波两者期间，将根据真实图象再现的光传递给所述聚焦透镜将它汇聚到记录介质中，使得所述再现光与记录基准光束交叉以在离开所述记录介质上所述再现通道不同部分上产生折射率光干涉图象。
按照本发明的另一个方面，所述全息记录和再现方法进一步包括将操作从传递再现光到所述聚焦透镜的步骤切换到由聚焦透镜汇聚具有按照另一个图象数据调制的第一波长的相干信号光束到记录介质内的步骤，同时使记录基准光束入射到记录介质上，以在所述再现通道的不同部分之后产生折射率光干涉图形。
按照本发明另一个方面，所述全息记录和再现方法进一步包括照射具有第二波长的选通光束到记录介质内所述信号光束和所述记录基准光束交叉区域，以有限发生增强所述记录介质的记录敏感度的步骤。
按照本发明的另一个方面，所述全息记录和再现方法进一步包括照射具有第三波长预照射光束使所述记录介质变色的步骤。
附图简要说明图1是表示常规容量的全息存储器系统结构的图；和图2到5的每个是表示按照本发明实施例的全息记录和再现设备结构的图。
优选实施例的详细说明将参照附图描述按照本发明的优选实施例。
一个光折射材料例如LiNb03的Tb掺杂晶体是无色透明的。该光折射晶体通过用波长大约313nm的紫外线照射在被照射部分上呈现光感应吸收(光反应变色)并且产生变色。同时，被照射的全息图象部分被擦除或初始化，因为在记录介质中紫外线使电荷分布均匀化。当具有波长426nm的可见光被辐射到记录介质的变色部分时，则在近红外线波段上呈现光感应吸收或记录敏感度。换句话说，当没有436nm波长的光照射时，近红外线的记录敏感度被极大地减小。因此，这种可见光被称为选通光束，和以前照射的紫外线光束称为预照射光。另外，用于记录的近红外线光束被用于信号光和基准光。因此，适当使用选通光束和预照射光的操作实现了只在记录介质特定区域中的记录敏感度显影和初始化，以便在该介质的单独部分上有区别地实现记录通道和再现通道。本发明包括这种一种存储器系统，即通过利用两种具有相互不同波长的光，在呈现光感应变色的光折射材料制造的记录介质上实现全息记录。该记录称为两色全息记录。在两色全息记录中，与信号和基准光束第一波长不同的第二波长的选通光束被引入介质中，用于增加其光敏感度，同时在其上照射信号和基准光束，以便折射率干涉条纹被记录在信号和基准光束以及选通光束相互交叉的位置上。
如图2所示，一个用于产生信号光和基准光例如波长532nm的激光光源11是YAG激光器和SHG设备的组合。从光源12辐射出的激光束12由光束分光镜13分离成为一个信号光束12a和一个记录基准光束12b。信号光束12a和记录基准光束12b通过不同光程分别被照射到记录介质的相同位置上。
在信号光束12a的光程上，安装了一个快门31a、反射镜111和112、一个波束扩展器14、一个SLM15例如透明LCD设备、一个半透明反射镜310和一个傅立叶变换透镜16例如一个聚焦透镜。安装快门31a以打开和关闭信号光束12a的光程，和也安装快门31b和31c以分别打开和关闭光束12b的光程。这些快门被对应的驱动器(未图示)驱动响应控制器32传递的信号打开和关闭。光束扩展器14放大通过快门31a和反射镜111和112的信号光束12a的直径，使校准射线以预定角度例如直角入射到SLM5上。SLM5连接到包括一个编码器的控制器32，由后者接收对应二维页面的正页系列中的电数据，然后在对应图象数据的平面面板上形成明暗点图形。通过的信号光束12a由SLM5光调制，以包含作为点阵成分的数据。傅立叶变换透镜16对通过半透明反射镜310的信号光束12a的点阵成分进行傅立叶变换，并且将它稍微聚焦在记录介质10中位置P的记录通道前后。SLM5安置在傅立叶变换透镜16的其它焦点上。安置波束扩展器14、SLM15、半透明反射镜310和傅立叶变换透镜16的光程称为记录光程。
在波束分光镜13分开的记录基准光束12b的光程中安置了一个波束分光镜177、一个快门31b和一个电镀反射镜18。通过波束分光镜177反射的记录基准光束12b由电镀反射镜18以与信号光束12a相同的方式引导到记录介质10的位置P。电镀反射镜18校准记录基准光束12b的记录光轴。快门31b由驱动器响应控制器32发送出的信号驱动，打开和关闭。
如图2所示，照射光源21包括滤波器可替代系统，例如PHOTOCURE200(HAMAMATSU-PHOTOMICS有限公司)用于紫外线波长波段的预照射光和更短波长的可见光波长波段的选通光束两者。照射光源21通过交换滤波器由照射光束产生足够功率的313nm波长紫外线以显影光感应吸收，即记录介质10变色。由照射光源21产生的光束22通过光滤波器412照射到记录介质10的记录通道，即记录位置P。响应控制器32发出信号对选通光束和预照射光22的照射进行开/关控制。选通光束受限制地照射到记录材料内的位置P，在该位置信号和基准光束相互交叉。替代地，预照射光光源21可以是能够将光束聚焦到整个记录介质10内的位置P上同时减少其光斑直径的光源。在预照射光22照射的记录介质10中，由基准光和信号光在记录介质10内位置P的区域上形成干涉图形，并且在记录介质内将信息记录为折射率的变化。
一个快门31c和一个电镀反射镜44安置在再现基准光束12c的光程中，其中波束分光镜177将再现基准光束12c与记录基准光束12b分离以引导它到快门31c。快门31c被驱动器驱动响应控制器32发出的信号开和关。电镀反射镜44引导通过的再现基准光束12c进入记录介质10的P位置。电镀反射镜44校准再现基准光束12c的再现光轴。在全息记录和重写期间，快门31c被打开和再现基准光束12c被以预定方向照射到记录介质10上。在利用相位共轭波的再现方法中，需要使记录和再现基准光束12b和12c处于对称状态。对于两个光束，在轴线上对称地相互反向传播的平面波或半球波被使用。因此，提供再现基准光束12c以便通过快门31c和电镀反射镜44的光程便照射在记录介质10相反一面的区域P上。即，再现基准光束12c被电镀反射镜44入射到记录介质10上，以便在与记录基准光束12b平行和相反的传播方向上传播，由此产生对应介质光干涉图形的P区域折射率光栅的相位共轭波。随后，来自区域P的再现光出现在由信号光束12a照射的记录介质10相同一面上。该干涉图形光(相位共轭波)传播到接收透镜的傅立叶变换透镜10。傅立叶变换透镜19通过半透明反射镜320接受和传递干涉图形光给使用CCD20的光电检测器20的光电转换元件上，在该元件上再现明暗点图形。傅立叶变换透镜19被安置在再现光轴上以便将光线稍微聚焦在记录介质10位置Pa上的再现通道前后。即，傅立叶变换透镜19在CCD20上重新构成明暗点图形。该CCD20将点图形转换为电数字数据信号。然后CCD20传递该数据给解码器26，由解码器再现原有数据。
半透明反射镜320安置在再现光程上以便将傅立叶变换透镜19转换的相位共轭波的平行光束分成两个光束，即一半被引入CCD20，另一半通过公共图象格式平面201反射回再现光程。在再现光程中，傅立叶变换透镜19、半透明反射镜320和CCD20被对准。傅立叶变换透镜16和19和半透明反射镜310和320安置得使公共图象格式平面201变成由半透明反射镜320发射的傅立叶变换透镜10的图象格式平面，同时也是由半透明反射镜310发射的傅立叶变换透镜16的图象格式平面。即，将信号光束传播到记录材料的记录位置RC的记录光程和将从再现位置PC产生的相位共轭波传播回CCD20的再现光程与它们的光元件一起被安置得针对公共图象格式平面201相互对称。在记录材料具有平行平板形状的情况下，该形状具有相互平行的前和后主表面并形成介质形式，记录光程和再现光程被安置得相互平行。因此，在构成全息记录的单片型光头中，傅立叶变换透镜16和19被固定在透镜支撑的相同平面上，和SLM15和CCD20被固定在与该透镜支撑平行的相反支撑的相同平面上。半透明反射镜310和320被以相同方式分别固定在记录光程和再现光程中，以便傅立叶变换透镜16和SLM15之间的半透明反射镜310和傅立叶变换透镜19与CCD20之间的半透明反射镜320相对光程倾斜45度角，以便单片型光头具有针对公共图象格式平面201对称的平面。
下面将描述在全息记录和再现方法中记录、再现和部分重写数据的步骤。
图3表示了记录步骤，其中记录介质10被安装在起支撑部分作用的n-轴可移动设备30(n代表1或2)上，而其目标记录通道RC响应控制器32传递的控制信号被移动到记录位置P。预照射光束被充分汇聚以防止预照射光泄露到记录介质的不需要部分。一旦提供了用吸收预照射光的吸收材料制造的光屏蔽元件或掩膜，光屏蔽元件安装在照射光源21光轮廓部分周围，并且记录材料被掩蔽以便避免不必要的预照射光照射。313nm的带通滤波器(未图示)安装在照射光源21上以产生预照射光的相干光束。该预照射光对记录材料照射30秒实现了记录通道的初始化以使光感应吸收出现。
然后，在照射光源21中313nm的带通滤波器被用于选通光束436nm的带通滤波器(未图示)替换。控制器32传递所希望的二维数字数据给SLM15，在选通光束22照射同时或预定时间延迟之后，信号光束的快门31a和记录基准光的快门31b被打开将信号光束12a和记录基准光束12b照射到记录介质10中开始双全息记录以在光交叉部分内形成折射率变化的干涉图形。此后，两个快门按照时间安排打开一个记录时间周期，和同时选通光束照射该介质。最后，两个快门被关闭和结束选通光束的照射。以此方式，以一定入射角完成第一页的全息记录。当然，在记录期间再现基准光的快门保持关闭。
在执行角度复用全息记录中，电镀反射镜18被旋转预定角度并且以预定量平行位移，以便在记录介质10上的记录基准光束12b的入射角改变，和对于每个入射角两个快门被打开所需要的记录时间。以此方式，角度复用全息记录在记录通道之一上被一个接一个地执行。
接着，图4表示了再现步骤，其中快门31a和31b被关闭而再现基准光的快门31c被打开将再现基准光束12c照射到记录介质10的再现位置上。安装在n轴可移动级设备30上的记录介质10被控制器32平行位移到预定位置，以便具有要再现数据的再现通道PC安置得与光头面对面。同时，电镀反射镜44的旋转和平行运动被事先控制得使再现基准光束12c在要再现的记录页上与记录光束12b直接相反的位置入射。即，再现基准光束12c被入射到记录介质10上以便在记录基准光束12b相反传播方向上传播，因为再现和记录基准光束12c和12b相互平行。结果，从区域P的折射率光栅出现相位共轭波(衍射光)并且通过信号光束12a照射一面相同的记录介质10一面上与信号光束12a相反传播方向上传播到傅立叶变换透镜19。傅立叶变换透镜19接收该相位共轭光并且通过半透明反射镜320在CCD20上呈现真实图象。即，傅立叶变换透镜19在CCD20上重新构成了所记录的明暗点图形。CCD20将点图形转换为电数字数据信号，然后CCD20将数据传递给控制器32，由控制器再现原来数据。另外，半透明反射镜320的反射平面部分地反射相位共轭光到公共图象格式平面201，在该平面上重新构成另一个真实图象。换句话说，由半透明反射镜320发射的相位共轭光被部分提供给介质的记录通道RC。可是，没有由于相位共轭波损害介质上的记录通道RC所记录数据。这是因为双颜色全息记录的选通光束和记录基准光没有照射到介质，所以只有相位共轭波的照射时记录介质10不出现光折射现象。另外，由控制器32控制的快门(未图示)可以安装在半透明反射镜320和310之间以防止相位共轭波在再现步骤期间泄露到记录光程中。该设计对于本发明另一个实施例中不使用选通光束的双色全息记录有用。
接着，图5表示了重写步骤，其中通道内所记录数据被重写到另一个通道。n轴可移动级设备30由控制器32驱动以便记录介质10运动，并且再现基准光束12c被入射到要重写的记录通道RC。然后，预照射光的紫外线照射到记录通道RC附近的预定部分以形成被初始化的记录通道RC2，以便面对透镜16。
如图5所示，只关闭快门31a切断进入SLM15的光，而电镀反射镜44以与再现步骤相同的方式驱动。通过快门31c打开，再现基准光束12c照射到再现通道PC以产生相位共轭波在公共图象格式平面201上重新构成真实图象。所再现的真实图象用于输入图象并且通过半透明反射镜310和傅立叶变换16被提供给记录介质10的初始化通道RC。即，在公共图象格式平面201上由再现真实图象呈现的光被用作信号光，并且类似记录步骤被入射到记录介质10上，所以在再现信号光和通过打开的快门31c提供的记录基准光束12b光交叉部分内形成记录通道RC2中的折射率变化干涉图形。保持这些条件，直到预定目标页即要重写的目标图象数据出现。以此方式，由相位共轭波重新构成的真实图象被用作替代SLM15的全息记录调制光。
当目标页出现时，由控制器32将操作切换到另一个条件，即如图3所示相同的方式，快门31c被关闭切断再现基准光束12c和快门31a被打开。在此情况下，SLM15显示要重写的新的真实图象。SLM15提供的调制后光被用作信号光束。以此方式，原有和新的图象数据被连续地记录在记录通道RC2上。
在目标页记录新的图象数据之后，由控制器32再次切换操作返回到第一级以关闭快门31a和打开快门31c，如图5所示，以便接连将根据相位共轭波获得的再现真实图象记录其余数据。
由SLM15提供的图象数据用于重写数据，而由相位共轭波再现真实图象提供的数据不用于重写数据，即，原来不变的数据仍然如此。在该实施例中，由于记录材料具有高响应速度，以高速响应光到光地处理记录。因此，用户将实现对全息记录和再现设备中数据的随机访问而没有光电转换。
当减少每个通道所需要的容量和增加记录材料的总通道数量时，每个通道的记录容量减少。本发明的实施例提供了重写所需要刷新操作减少和等同于能够随机访问的普通记录系统例如硬盘和光盘的方便用途。另外，减少每个通道所需要容量可以通过放大本发明中傅立叶变换和反傅立叶变换透镜的孔径数值获得。另外，对应特定光折射晶体类型的标记可以预先附着在记录介质10上，以便该标记被适合的传感器自动地读取以允许控制器32控制记录介质10的预定运动和旋转。
光到光的信号处理提供了本发明全息记录和再现设备中的直接重写操作。因此，设备设计被简化，因为不需要任何存储器用于本发明重写的数据。由于在本发明中不需要光电转换或电光转换，可以实现全息重写的高速处理。因此，用户在本发明的全息记录和再现设备中享受等同于其它能够随机访问的普通记录系统的方便使用，尽管它是顺序记录系统。
应当理解，上述说明和附图阐述了本发明的优选实施例。当然对于本领域技术人员来说，按照上述技术教导进行各种修改、添加和替代设计而不脱离本发明精神和范围是显而易见的。应当认为，本发明不限于所公开的实施例而可以在权利要求书的全部范围呃逆实施。
权利要求
1.一种全息记录和再现设备，用于在记录介质上记录数据和从记录介质再现数据，该记录介质由光折射材料制造，所述设备包括一个支撑部分，用于可拆卸地支撑记录介质；一个记录基准光束提供部分，用于提供具有第一波长并且沿记录光轴传播到所述记录介质主表面的一个相干记录基准光束；一个信号光束提供部分，包括一个聚焦透镜用于汇聚按照图象数据调制的具有第一波长的相干信号光束到记录介质的光程中，以便所述信号光束与记录基准光束交叉在所述记录介质内产生所述基准和信号光束折射率的光干涉图形；一个再现基准光束提供部分，用于提供一个具有第一波长和在沿记录基准光束所述记录光轴相反方向传播的相干再现基准光束，以根据光干涉图形的折射率光栅产生相位共轭波；一个光电检测部分，包括一个接收透镜用于接收所述相位共轭波和包括一个光电检测器用于检测所述相位共轭波的成像点图形以再现该图象数据；和一个图象格式平面发生部分，用于使所述接收透镜和所述聚焦透镜的图象格式平面相互一致以产生公共图象格式平面。
2.按照权利要求1的一种全息记录和再现设备，其中所述图象格式平面发生部分包括分别针对所述信号光束提供部分和所述光电检测部分光程中所述公共图象格式平面对称安置的半透明反射镜。
3.按照权利要求1的一种全息记录和再现设备，其中所述接收透镜和所述聚焦透镜是针对所述信号光束提供部分和所述光电检测部分光程中所述公共图象格式平面对称安置的傅立叶变换透镜。
4.按照权利要求1的一种全息记录和再现设备，其中所述记录介质具有平行的平板形状。
5.按照权利要求1的一种全息记录和再现设备，进一步包括一个选通光束提供部分，用于照射具有第二波长的选通光束到记录介质内所述信号光束和所述记录基准光束交叉的区域，以有限方式增强所述记录介质的记录敏感度。
6.按照权利要求1的一种全息记录和再现设备，进一步包括一个预照射波束提供部分，用于照射具有第三波长的预照射波束以使所述记录介质变色。
7.一种全息记录和再现方法，用于在记录介质上记录数据和从记录介质再现数据，该记录介质由光折射材料制造，所述方法包括步骤使具有第一波长和沿光轴传播的相干记录基准光束入射到记录介质的主表面上；由聚焦透镜将具有第一波长按照图象数据调制的相干信号光束汇聚到记录介质的光程中以便所述信号光束与记录基准光束交叉在所述记录介质内产生所述基准和信号光束折射率的光干涉图形；使具有第一波长的相干再现基准光束入射到记录介质上，使得该再现基准光束沿记录基准光束所述记录光轴在相反方向传播以根据光干涉图形产生折射率光栅的相位共轭波；提供一个接收透镜用于接收所述相位共轭波和提供一个光电检测器用于检测所述相位共轭波成像的点图形以再现该图象数据；和使所述接收透镜和所述聚焦透镜的图象格式平面相互一致以产生公共图象格式平面。
8.按照权利要求7的一种全息记录和再现方法，进一步包括步骤通过照射再现基准光束到以前记录在记录介质上的折射率光栅的再现通道产生一个相位共轭波，使得所述接收透镜在所述接收透镜和所述聚焦透镜的公共图象格式平面上重新构成图象数据的真实图象；和在照射记录基准光束和产生相位共轭波两者期间，将来自真实图象的再现光传递给聚焦透镜以将它汇聚到记录介质中，使得所述再现光与记录基准光束交叉在离开所述记录介质中所述再现通道的不同部分上产生折射率的光干涉图形。
9.按照权利要求7的一种全息记录和再现方法，进一步包括将操作从传递再现光到聚焦透镜的步骤切换到由聚焦透镜将具有第一波长和按照另一个图象数据调制的相干信号光束汇聚到记录介质的照射步骤，同时使记录基准光束入射到记录介质上产生折射率光干涉图形到所述再现通道所述不同部分之后的一个步骤。
10.按照权利要求7的一种全息记录和再现方法，进一步包括照射具有第二波长的图象格式到记录介质内所述信号光束和所述记录基准光束交叉区域的步骤，以有限方式增强所述记录介质的记录敏感度。
11.按照权利要求7的一种全息记录和再现方法，进一步包括照射具有第三波长的预照射光束使所述记录介质变色的步骤。
全文摘要
一种全息记录和再现设备。该设备包括:一个支撑部分用于可拆卸地支撑和旋转记录介质;一个记录基准光束提供部分用于提供沿光程传播到记录介质主表面的相干记录基准光束;一个信号光束提供部分用于提供在光程中按照图象数据调制的相干信号光束到记录介质内;一个再现基准光束提供部分用于提供沿记录基准光束光轴相反方向传播的相干再现基准光束以根据光干涉图形的折射率光栅产生相位共轭波;一个分光部分用于将来自信号光束光程的相位共轭波分离以利用该相位共轭波成像一个点图形;一个光电检测部分疑难关于检测利用相位共轭波成像的点图形以再现该图象数据。
文档编号G11B7/0065GK1355452SQ0113434
公开日2002年6月26日 申请日期2001年10月31日 优先权日2000年10月31日
发明者田中党 申请人:先锋株式会社